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飛機結冰可能導致機毀人亡

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飛機在下雪的北方或在大氣飛行中,其機翼前緣、發動機進氣道、風擋玻璃、測溫測壓探頭等位置都會發生結冰現象。

飛機結冰對飛機的危害巨大,輕者導致飛機的飛行性能下降,重者導致飛機墜毀。歷史上有許多因飛機結冰而導致的事故。1982年1月,美國佛羅里達航空公司的一架波音737客機,在起飛階段由於結冰導致發動機接收到錯誤的數據,結果起飛馬力不足而掉進華盛頓的一條河裡,造成機上74人和地面4人死亡的慘劇。

飛機結冰對飛行性能的影響主要在以下方面。

一、機翼及尾翼結冰對性能的影響

1.翼型阻力增加,升阻比降低。機翼的阻力分為與空氣的摩擦阻力和壓差阻力。空氣流經結冰的機翼,氣流變得紊亂,增加了空氣的摩擦阻力;在結冰的機翼後面空氣容易發生分離,造成壓差阻力增大。有資料表明,機翼表面結冰後翼型阻力可增加5至10倍。同時機翼前緣結冰可能使縫翼在著陸階段放不出,增加了風險。

2. 臨界攻角減小。當機翼為流線型時,流過機翼的氣流將是一層一層的,這時升力係數隨迎角的增加而線性增長;當迎角增大到臨界迎角時,如果繼續增加,則升力係數急劇下降,這個升力係數為最大時稱為臨界攻角。當翼面結冰後,氣流的流線型分層遭到破壞,會使臨界迎角下降。

3.飛機操縱性能惡化。機翼和尾翼結冰後,臨界攻角下降,使飛機在低速飛行時,特別是在著陸時有失速的危險,因為飛機在著陸時,水平尾翼通常處於負攻角狀態,對飛機起著配平作用,由於臨界攻角下降,使得尾翼在較小負攻角時就產生了氣流分離,因而引起飛機的低頭。

二、發動機進氣道結冰的影響。

飛機在結冰氣象條件下飛行時,發動機的進氣道前緣、發動機壓氣機前的整流罩、支撐件、以及第一級壓氣機前的導流葉片都有可能結冰。

發動機進氣道及進氣部件結冰,破壞了它們原來的氣動外形,減小了進氣道的面積,同時也減小了壓氣機每相鄰葉片間的空氣流通面積,使進入發動機的空氣流量減少,因而發動機功率下降。為了保障發動機的轉速和推力,這時必須加大燃油比流量,這樣除增大燃油消耗外,還會使渦輪前燃氣溫度升高,若超過允許值則會燒壞渦輪葉片,導致發動機停車。

由於結冰的不對稱性,壓氣機葉片上冰層的不均勻脫落,都會破壞轉子的動平衡,它除造成動力裝置及飛機的振動外,嚴重時還會導致發動機軸承的損壞;脫落的冰塊隨高速氣流進入壓氣機,打在葉片上還可能造成壓氣機的損壞。

三、風擋玻璃的結冰

飛機在結冰條件下飛行時,或當飛行高度突然下降時,駕駛艙風檔玻璃可能結冰或出現霧氣,這時會降低玻璃的透明度,使目視飛行變得十分困難,對飛機的起飛和著陸是很不利的。

四、測溫測壓探頭的結冰

飛機上裝有空速管和多種測溫測壓探頭,這些部件上也可能結冰。當測壓口結冰使進氣孔面積變小時,會使入口動壓減小,使空速指示失真;當測溫探頭結冰時,由於冰的蒸發,會使溫度值下降,由此引起的誤差可達10%以上。在現代大型飛機上,這些速度、壓力和溫度信號要送到有關的計算機,由於結冰引起輸入參數的誤差或錯誤,將會使儀錶或數字顯示失真,使駕駛工作複雜化,因而隱含著種種不安全的因素。

飛機的防冰除冰的一般方法

噴洒除冰液除冰,這在北方的機場非常常見。

引氣防冰:通過發動機的熱引氣來對重要部位進行加熱防冰。

電加熱防冰:常見的有風擋和皮託管加熱防冰。


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